Compostos Orgânicos Voláteis COV

FURB – UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU

CCT – CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

DEQ – DEPARTAMENTE DE ENGENHARIA QUÍMICA

COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS

ACADÊMICO: VINÍCIUS RUAN DELMONEGO

PROFESSOR: EDESIO LUIZ SIMIONATTO

DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA IV

BLUMENAU

NOVEMBRO DE 2014

CONCEITO E INTRODUÇÃO

        Um dos termos mais comuns usados na indústria de solventes é “COVs” ou Compostos Orgânicos Voláteis (da sigla em inglês VOCs – Volatile Organic Compounds). A maioria das pessoas na indústria sabe o significado da sigla, mas muitos não compreendem totalmente o que os VOCs são e porque recebem tanta atenção. Este trabalho tem por finalidade conceituar e explicar o que são estes compostos e como impactam diretamente ou indiretamente em nossas vidas.

        Dezenas de milhares de compostos orgânicos foram detectados no ar que respiramos, mas o foco dos COVs são gases presentes numa mistura de cerca de 10 partes por bilhão (ppbv, 10-9 ou nmol/mol) até algumas partes por trilhão (ppt, 10-12 ou pmol/mol). Isto exclui os três mais abundantes, mas menos reativos, compostos orgânicos: dióxido de carbono (370 partes por milhão, ppmv ou µmol/mol), metano (1,8 ppmv) e monóxido de carbono (0,15 ppmv). Entretanto, a palavra hidrocarboneto indica uma molécula contendo apenas átomos de carbono e hidrogênio, este termo parece excluir espécies oxigenadas como álcoois, carbonilas e ácidos bem como outros compostos orgânicos contendo heteroátomos, tais como nitrogênio ou enxofre. Numa tentativa de adotar todas as espécies relevantes para a química atmosférica, foi introduzido o termo Compostos Orgânicos Voláteis.

        A Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos Estados Unidos definiu COV como qualquer composto que participa das reações fotoquímicas atmosféricas. O resultado é que COVs são considerados como sendo compostos orgânicos com uma pressão de vapor maior que 10 Pa a 25°C, um ponto de ebulição de até 260°C à pressão atmosférica, e 15 ou menos átomos de carbono. Os compostos restantes são designados como Compostos Orgânicos Semivoláteis.

FORMAS DE GERAÇÃO E PRODUÇÃO

Os compostos orgânicos voláteis são muito utilizados na indústria por serem economicamente viáveis e, apolares (possuem eficiência na dissolução de óleos, ceras e graxas). Eles estão presentes em muitos produtos que são utilizados no dia-a-dia, como produtos de limpeza, tintas, colas e combustíveis.

A emissão de COVs pode ser originada por processos naturais (biogênicos) e/ou processos antropogênicos. Neste último a fração gerada de COVs na atmosfera está relacionada com o uso sem precedentes de combustíveis fósseis para transporte, produção de bens de consumo e outros processos industriais. Podemos listar as mais importantes fontes antropogênicas, que são: como já citado, combustíveis fósseis; Processos industriais, em especial os solventes orgânicos com diferentes propriedades físicas e químicas (exemplos de alcanos, cetonas, aldeídos, ésteres e hidrocarbonetos halogenados). Os solventes são utilizados em muitos produtos como tintas no geral e adesivos, pois a evaporação do solvente é essencial após o uso. Outras formas de emissão vemos na produção de farmacêuticos, limpeza de superfícies metálicas, extração de sementes oleaginosas ou impressão; Ainda como fonte de compostos orgânicos voláteis temos a combustão de biocombustíveis (muito utilizada em países em desenvolvimento), a queima de biomassa e na gestão de resíduos (as emissões são baixas comparadas com outras fontes).

Nos processos naturais ou biogênicos, a emissão dos compostos orgânicos voláteis se dá naturalmente da superfície da Terra para a atmosfera. Nesta categoria inclui uma ampla gama de espécies orgânicas emitidas a partir da vegetação, solos e oceanos, e geralmente se exclui o metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono. As maiores taxas de emissão desta categoria se encontram na vegetação terrestre, nas quais as árvores são responsáveis pela maior parte das emissões de COV. A principal emissão das árvores caducifólias é isopreno (C5H8), enquanto as emissões de terpenos (C5H8)n são dominantes das árvores coníferas. Outros ecossistemas de vegetação, incluindo arbustos e pastos, podem ser significantes fontes de COVs, podemos até incluir culturas agrícolas ou paisagens urbanas. Já os oceanos e solos são pequenas fontes de COVs biogênicos quando comparados com a vegetação terrestre.

Outros compostos que também são emitidos na atmosfera são os COVs Halogenados, que incluem os CFCs (clorofluorcarbono), HFCs (hidrofluorcabono), HCFCs (hidroclorofluorcarbono) e os PFCs (perfluorcarbono).

Tabela 1 Visão geral das importantes fontes e as taxas anuais de emissões globais de alguns VOCs por ano

	Taxa de emissão	Intervalo de incerteza
Uso de combustíveis fósseis Alcanos Alcenos Compostos aromáticos Queima de biomassa Alcanos Alcenos Compostos aromáticos Plantas terrestres Isopreno Monoterpenos Outros COV Oceanos Alcanos Alcenos Soma das emissões antropogênicas e oceânicas Alcanos Alcenos Compostos aromáticos Plantas terrestres Total	28 12 20 15 20 5 460 140 580 1 6 44 38 25 1180 1287	15-60 5-25 10-30 7-30 10-30 2-10 200-1800 50-400 150-2400 0-2 3-12

Fonte: KOPPMANN, R. - Volatile Organic Compounds in the Atmosphere 2007